1. РОЗРАХУНОК ВАЛІВ
Проектування валу починають з орієнтовного визначення діаметра вихідного кінця його з розрахунку на чисте крутіння за зниженими допускаються напруженням без урахування впливу вигину:
В
де Мk - крутний момент, Н Г— мм; - допустиме напруження на кручення; для валів зі сталей із сталей 40, 45, Ст. 6 приймають знижене значення = 20 ... 25 (Н/мм 2). Отриманий результат округлюють за ГОСТ 6636 - 69 до найближчого значення з ряду R40: 10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24 ; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 42, 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100 ; 105; 110; 120; 125; 130; 140; 150; 160.
Примітка. У разі необхідності допускаються розміри: в інтервалі 12 до 26 мм - кратні 0,5; в інтервалі 26 до 30 - цілі числа; в інтервалі 50 до 120 - розмір 115 і розміри, що закінчуються на 2 і 8; в інтервалі 120 до 160 - кратні 5.
Для редукторів загального призначення рекомендується виготовляти вали однакового діаметру по всій довжині; допуски на окремих ділянках призначають відповідно з необхідними посадками деталей. Однак і застосовують ступінчасту конструкцію валу для полегшення монтажу підшипників, зубчастих коліс і інших деталей. Діаметр вихідного кінця вала редуктора не повинен відрізнятися від діаметра валу електродвигуна більше ніж на 20%. При виконанні цієї умови з'єднання валів здійснюють стандартної муфтою. p> Діаметр проміжного валу визначають в небезпечному перетині в місці посадки шестерні, приймаючи = 10 ... 20 Н/мм 2.
До кінців валу діаметр під підшипники знижують, передбачаючи в разі потреби заплечики для фіксації в осьовому напрямку.
Наметове конструкцію валу і встановивши основні розміри його (діаметри ділянок, відстані між серединами опор і плечі навантажень), виконують уточнений перевірочний розрахунок, визначаючи розрахункові коефіцієнти запасу міцності n для небезпечних перетинів:
В
отримане значення n повинно бути не нижче В разі необхідності допускається зниження до 1,7 за умови виконання спеціального розрахунку вала на жорсткість.
У формулі (1.2) ns - коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруг:
В
де s-1 - межа витривалості сталі при симетричному циклі вигину: для вуглецевої сталі s-1 = 0,43 s В, для легованої s-1 = 0,35 s В + (70 Вё 120) Н/мм 2; ks - ефективний коефіцієнт концентрації нормальних напружень (табл. 1.1 - 1.6); es - масштабний фактор для нормальних напружень (табл. 1.7); b - коефіцієнт, що враховує вплив шорсткості поверхні Ra від 0,32 до 2,5 мкм приймають b = 0 , 97 Вё 0,90; sv - амплітуда циклу нормальних напруг, що дорівнює найбільшій напрузі вигину su в перерізі; sm - середня напруга циклу нормальних напруг; якщо осьова навантаження Ра на вал відсутній або нехтує мала, то приймають sm = 0;
1.1 Значення k s і k t для валів з жолобниками
Вали зі сталі, що має s в, Н/ мм 260070080090010006007008009001000k s k t До 1,10,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,15 0,201,96 1,66 1,51 1,40 1,34 1,25 1,192,08 1,69 1, 52 1,41 1,36 1,26 1,212,20 1,75 1,54 1,42 1,37 1,27 1,222,35 1,81 1,57 1,44 1,38 1,29 1,232,50 1 , 87 1,60 1,46 1,39 1,30 1,241,30 1,20 1,16 1,12 1,09 1,06 1,041,35 1,24 1,18 1,14 1,11 1,07 1,051,41 1,27 1,20 1,16 1,13 1,08 1,061,45 1,29 1,23 1,18 1,15 1,09 1,071,50 1,32 1,24 1,19 1, 16 1,11 1,09 Св. 1,1 до 1,20,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,15 0,202,34 1,92 1,71 1,56 1,48 1,35 1,272,51 1,97 1, 74 1,58 1,50 1,37 1,292,68 2,05 1,76 1,59 1,51 1,38 1,302,89 2,13 1,80 1,62 1,53 1,40 1,323,10 2 , 22 1,84 1,64 1,54 1,41 1,341,50 1,33 1,26 1,18 1,16 1,10 1,061,59 1,39 1,30 1,22 1,19 1,11 1,081,67 1,45 1,33 1,26 1,21 1,14 1,101,74 1,48 1,37 1,30 1,24 1,16 1,131,81 1,52 1,39 1,31 1, 26 1,18 1,15 Св. 1,2 до 20,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,15 0,202,40 2,0 1,85 1,66 1,57 1,41 1,322,60 2,10 1,88 1 , 68 1,59 1,43 1,342,80 2,15 1,90 1,70 1,61 1,45 1,363,0 2,25 1,96 1,73 1,63 1,47 1,383,25 2,35 2,0 1,76 1,64 1,49 1,401,70 1,46 1,35 1,25 1,21 1,12 1,071,80 1,53 1,40 1,30 1,25 1,15 1,101, 90 1,60 1,45 1,35 1,28 1,18 1,142,0 1,65 1,50 1,40 1,32 1,20 1,162,10 1,70 1,53 1,42 1,35 1 , 24 1,20
1.2 Значення k s і k t для валів з виточками
k s для валів зі сталі, що має
